[发明专利]一种基于单次屏气内多角度激发的超极化角度校准方法

摘要

本发明公开了一种基于单次屏气内多角度激发的超极化角度校准方法。本发明以在受试者单次屏气中多个角度激发的方式，获得不同角度激发的信号；然后设定一组纵向弛豫时间T₁值，由不同角度的信号拟合出初级角度θ′；利用θ′依次计算每个角度最后一次激发后剩余的纵向磁化矢量M，再利用M和每个角度第一次激发的信号计算出次级角度在设定的一组T₁值中，使得初级角度θ′与次级角度最接近的T₁值就是最准确的纵向弛豫时间；然后用该T₁值将所有角度算出，角度校准完毕。本方法操作简单，在一次屏气中同时完成多个角度的校准和T₁的测量，既节约时间，又节约成本。

主权项

一种基于单次屏气内多角度激发的超极化角度校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，受试者吸入超极化气体并屏气；步骤2，依次以翻转角为θ₁～θ_m的射频脉冲激发受试者并采集核磁共振信号，翻转角为θ₁～θ_m的射频脉冲激发的次数依次为n₁～n_m次；设定翻转角θ对应的获得的核磁共振信号为S_θ(1)～S_θ(N)，θ∈{θ₁～θ_m}，m为翻转角θ的个数，N为翻转角θ对应的激发次数，N∈{n₁～n_m}；步骤3，设定弛豫时间组T₁(1)～T₁(H)；设定弛豫时间T₁(A)∈{T₁(1)～T₁(H)}，H为校准步长；步骤4，通过最小二乘法按定角激发公式由翻转角θ对应的核磁共振信号S_θ(1)～S_θ(N)拟合出T₁(A)条件下的翻转角θ对应的初级角度θ′(T₁(A))；其中，θ′(T₁(A))∈{θ₁′(T₁(A))～θ_m′(T₁(A))}，θ₁′(T₁(A))～θ_m′(T₁(A))分别对应翻转角θ₁～θ_m在弛豫时间T₁(A)条件下对应的初级角度；步骤5，根据弛豫时间T₁(A)条件下对应的初级角度θ₁′(T₁(A))～θ_m′(T₁(A))的值计算翻转角θ在弛豫时间T₁(A)条件下对应的最后一次激发后剩余的纵向磁化矢量M_θ(T₁(A))；其中，M_θ(T₁(A))∈{M_θ(T₁(1))～M_θ(T₁(H))}，M_θ(T₁(1))～M_θ(T₁(H))为翻转角θ在弛豫时间T₁(1)～T₁(H)条件下对应的最后一次激发后剩余的纵向磁化矢量；步骤6，定义θ_c∈{θ₂～θ_m}，其中c∈{2～m}，由翻转角θ_(c‑1)在T₁(A)条件下对应的最后一次激发后剩余的纵向磁化矢量M_θ(c‑1)(T₁(A))及翻转角θ_c对应的第一次激发获取的核磁共振信号S_θc(1)根据激发角公式计算在T₁(A)条件下的各个次级角度定义步骤7，求取T₁(A)依次为T₁(1)～T₁(H)时对应的各个拟合误差Q，拟合误差Q为在T₁(A)条件下的初级角度θ₂′(T₁(A))～θ_m′(T₁(A))与次级角度之间的误差和或者误差平方和，选取拟合误差Q最小时对应的T₁(A)作为最精确的弛豫时间，该最精确的弛豫时间条件下的初级角度即为最终的校准结果。